Elektronların anti-parçacıklarına pozitron denir. Tungsten gibi ağır metallerden oluşan bir hedefi yüksek akımlı, yüksek enerjili elektronlarla vurarak oluşturulabilirler. Ancak hedef, pozitronlara ek olarak, hedefi takip eden pozitron yakalama bölümünde elektrik ve manyetik kuvvetler tarafından eşzamanlı olarak yakalanan neredeyse eşit miktarda elektron üretir.
Elektronlar ve fotonlar, yakalama aşamasından hemen sonra manyetik kuvvetle ayrılır. Yakalama kısmındaki pozitronları ve elektronları aynı anda tespit etmek zordur. Üç faktör onları açıkça görmeyi zorlaştırıyor:
- Radyasyona dayanıklı bir ortam.
- Işın monitörlerini yerleştirmek için yer eksikliği.
- Pozitronları ve elektronları kısa sürede ayırt etme ihtiyacı.
“SüperKEKB B-Fabrikası”nda (SüperKEKB) büyük miktarlarda üretiliyor ve burada dünya rekorları kıran bir parlaklıkta elektronlara dönüştürülüyor. Fizikçiler maddenin gizemlerini araştırıyorlar, antimadde Bu karşılaşmalarda B mezonlarının ve anti-B mezonlarının yüzlerce bozunma paterni incelenerek dengesizlik ve standart model dışındaki diğer egzotik parçacıkların izleri ortaya çıkarılmıştır. Bu deneyin önemli bileşenlerinden biri çarpışma oranını arttırmak için pozitron yoğunluğunu arttırmaktır.
KEK'ten Prof. Tsuyoshi Suwada liderliğindeki bir ekip, SuperKEKB pozitron kaynağına yeni tip bir ışın monitörünü başarıyla yerleştirdi.
Suvada şuraya, "Fikir, basit bir çubuk antenle geniş bantlı bir ışın monitörü kullanmaktır. Bu fikir radyo frekansı dalgası algılama tekniklerinde iyi bilinmektedir. Yüklü parçacık ışınlarının elektron ve pozitron ışınları gibi yüksek enerjili hızlandırıcılarda kullanılması KEK'te ilk kez başarıyla denendi. Bir elektron (veya pozitron) ışınının, zaman alanında belirli bir zaman aralığıyla bir pozitron (veya elektron) ışınından önce geldiği ortaya çıktı. yakalama bölümü.
"İlginç bir şekilde, deneylerde şunu bulduk: elektronlar ve pozitronlar ortalama 20 ila 280 ps aralığında karmaşık bir şekilde değişir ve hareket sıraları, yakalama bölümünün çalışma durumuna bağlı olarak değiştirilir. 0 derecelik yakalama aşamasında, eksi sinyal polaritesine sahip elektronlar, artı sinyal polaritesine sahip pozitronlardan önce gelir ve zaman aralığı 137 ps'dir.”
“180 derecelik yakalama aşamasında, pozitronlar artı sinyal polaritesine sahip elektronlar, eksi sinyal polaritesine sahip elektronlardan önce gelir ve zaman aralığı 140 ps'dir. Elektronlar ve pozitronlar arasındaki zaman aralığının zaman alanında karmaşık bir şekilde değiştiği ve seyahat sırasının 50 ve 230 derecelik yakalama aşamalarında değiştirildiği ortaya çıktı.
"SuperKEKB'ye uygulanan pozitronların gelişmiş yakalama verimliliği, SuperKEKB'nin dünya rekoru kıran parlaklığını artırmasına yardımcı oldu."
“Enjektör linacında ışın izleme sisteminin uzun süreli çalışmasında elde edilecek radyasyon hasarı hakkında faydalı bilgiler vardır. Bu yeni ışın monitörü yeni nesil B fabrikalarında ve gelecekteki e-fabrikalarda uygulanabilir.+ e- doğrusal çarpıştırıcılar.”
Dergi Referans:
- Suwada, T. SuperKEKB B fabrikasının pozitron kaynağında pozitron yakalama sürecinin doğrudan gözlemlenmesi. Sci Rep 12, 18554 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-22030-5
